吉林扶余油田含油污泥脱油实验研究

汪忠宝陈洪涛

（1.中国石油吉林油田分公司勘察设计院；2.东北石油大学机械科学与工程学院）

吉林扶余油田含油污泥脱油实验研究

汪忠宝1陈洪涛2

（1.中国石油吉林油田分公司勘察设计院；2.东北石油大学机械科学与工程学院）

通过对吉林扶余油田含油污泥进行图谱分析和X射线衍射分析，确定含油污泥的元素组成和矿物组成。含油污泥脱油率与液固比、温度、搅拌时间和破乳剂的浓度有关。实验结果表明：当液固比为1∶1，破乳剂SP加量为20mg／L，在温度50℃下搅拌5min，处理后含油污泥脱油率可达到60%以上。

扶余油田；含油污泥；脱油率；破乳剂SP

0 引 言

随着油田不断深入开发，含油污泥的产量日益递增，它主要产生于原油开采、油气集输、炼油化工厂污水处理等生产过程，含有油泥、油砂，呈胶状结构，具有油含量较高、亲水、黏度大、固体颗粒极细、综合利用方式少、处理难度大等特点［1-3］。我国各大油田开采、集输、炼化产生的含油污泥情况见表1［4-6］。如表1所示，每年各大油田生产出的含油污泥量很大。含油污泥中含有大量老化原油、沥青质、蜡质、胶体、细菌、盐类、酸性气体等，若不加以处理，不仅污染环境，而且造成资源浪费［7］。本文针对吉林扶余油田含油污泥进行采样、成份分析，脱油实验，最终确定合理的含油污泥处理方案。

表1 我国部分油田含油污泥情况

1 实 验

1.1 含油污泥的元素组成和矿物组成

含油污泥取自吉林扶余油田，对泥质进行图谱分析和X射线衍射分析。在图谱分析中测出了各种元素出现的峰值位置、半峰全宽及元素含量。可知，含油污泥中含有Na、Fe、O、N、Ca、C、Si、Al、Mg、K等多种元素。其中O含量最多，C、Si含量相对较多，Na、Ca、K、Mg含量较少。含油污泥元素分析结果见表2。

表2 含油污泥元素分析结果

对处理后的纯泥利用X射线衍射分析法测试泥土矿物组成，结果见表3。从表3数据可知，含油污泥中主要矿物是由伊利石和高岭土组成，它们的含量占总量的90%以上，“蒙脱石+伊利石”与“蒙脱石+绿泥石”含量之和不到总量的10%。测试数据与普通天然岩石中胶结物矿物组成的结果一致，这表明原油开采产生的含油污泥的主要矿物组成是经由水、钻井液或聚合物溶液冲刷、脱落而被带出地面的油藏岩石胶结物。

表3 含油污泥矿物组成 %

1.2 含油污泥脱油率的影响因素确定

通过实验的方法，探讨含油污泥脱油率与哪些因素有关，向实验样品中加入适当的破乳剂乳化，加快含油污泥油水分离，在定量条件下，考虑液固比、温度和搅拌时间对脱油率的影响。此外，通过实验测出破乳剂加量最适值范围。实验时选取非离子型破乳剂SP。

1.2.1 液固比

长时间放置的含油污泥，含水率已经不高，直接加药搅拌脱油，会增加处理药剂的使用量，加一定量的清水稀释搅拌再加药，能加大处理剂与含油污泥的接触，使油滴更快地与水相分开分层，降低处理难度。考虑到液固比过低稀释效果不好，所以选取液固比1∶1，2∶1，3∶1，4∶1，5∶1几种情况分别配制污泥浆，实验结果见图1。

图1 液固比对脱油率的影响

由图1可知，在处理条件相同的情况下，随着液固比的增大，污泥脱油率逐渐递减，因此，确定理想的液固比为1∶1。

1.2.2 温度

温度不仅影响脱油的效果，而且影响破乳剂破乳效果，取相同液固比的含油污泥样品分别放入试管中，每个试管中加入等体积的破乳剂，将试管放进水浴锅内加热，温度选取45～65℃，实验结果见图2。

图2 温度对脱油率的影响

由图2可知，随着温度的升高脱油率不断递增，这是因为颗粒分子的热运动加剧，颗粒分子间的碰撞也加剧，破乳脱油效果明显。50℃后脱油率略有下降接着又平缓上升。因此，从节能环保的角度考虑，水浴温度为50℃最为适宜。

1.2.3 搅拌时间

搅拌是含油污泥处理必不可少的流程，它可以加速含油污泥的油相和泥沙分离，使油相置于上层、泥沙沉降，搅拌时间对含油污泥脱油的影响实验结果见图3。

图3 搅拌时间对脱油率的影响

由图3可知，随着搅拌时间的增加脱油率也随之增加，当搅拌5min时，脱油率曲线达到峰值，继续搅拌，脱油率曲线开始下降。

1.2.4 破乳剂

加热温度控制在50℃，连续搅拌5min，破乳剂加量浓度控制在10～50mg／L，考察破乳剂SP、破乳剂2＃和破乳剂21＃加量对脱油率的影响，结果见图4。

由图4可知，随着破乳剂加入量的增加，三种破乳剂脱油效果明显。当破乳剂SP加入量为20mg／L时，脱油率曲线达到峰值，继续加入脱油率反而降低，这是因为随着破乳剂的浓度增加，致使混合物黏度加大，不利于泥沙的脱落，抑制了油泥的分离。破乳剂2＃和21＃最优浓度为40mg／L和30mg／L。从用量和脱油效果综合比较三种破乳剂，可知破乳剂SP最好，其次是21＃和2＃。因此，选定破乳剂SP，其加量为20mg／L。

10.3969／j.issn.1005-3158.2015.03.008

：1005-3158（2015）03-0024-02

汪忠宝，2005年毕业于大庆石油学院油气储运专业，现在中国石油吉林油田分公司勘察设计院从事油气集输设计科研工作。通信地址：吉林省松原市沿江西路166号，138000